具有自我补偿功能的磁致弹性扭矩传感器

摘要

一种改进的磁致弹性扭矩传感器能够对外部干扰磁场和温度的偏移进行自我补偿，它包括带有至少一个磁致弹性区的轴，至少有一个主磁场感应器和至少一个辅助磁场传感器。主磁场感应器感应到的因扭矩而产生的磁场强度总比辅助磁场传感器所能感应到的更高。辅助磁场传感器可以放置在主磁场传感器的两侧，也可以只放置在主磁场传感器的一侧。扭矩传感器的输出信号由主磁场感应器的输出信号减去辅助磁场传感器输出信号而得，从而抵消干扰磁场和温度偏移对扭矩传感器的影响，并可部分过滤掉的因温度变化而引起的灵敏度漂移和因旋转而引起的信号漂移。在主磁场感应器和辅助磁场传感器的灵敏度也可以在均匀磁场中校准匹配，从而完全实现共模抑制。其他类型的利用感应磁场的变化来检测传感器方向，速度，存在，力，位置，或角度的传感器也可以利用上述方法来抵消干扰磁场的影响。

主权项

一种磁致弹性扭矩传感系统，包括：a)用于承受扭矩载荷的基体。b)所述基体至少有一个磁致弹性区域，所述区域可以是所述基体的一个不可分割的部分，或直接或间接地连接到所述基体。c)所述磁致弹性区域可被磁化，其磁性能随着施加扭矩的变化而发生变化，并且与施加的扭矩有明确的关系。d)磁场传感器的安置方式，包括至少一个主磁场传感器安置在靠近所述磁致弹性区因扭矩而产生的磁场的峰值处，并且至少有一个辅助磁场传感器放在远离所述磁致弹性区因扭矩而产生的磁场的峰值处，使主磁场传感器感应到的因扭矩而的产生的磁场强于辅助磁场传感器所能感应到的因扭矩而的产生的磁场。e)信号处理的方法，主磁场传感器和辅助磁场传感器连接起来以抵消外部干扰磁场或温度的影响，减少因旋转而造成的的信号漂移和温度灵敏度漂移，并输出代表所施扭矩的信号。